4项科研成果同时通过省级鉴定均达到国际先进水平

我校又有 4项科研成果同时通过山东省科技厅组织的专家鉴定 ,4项成果均达到国际先进水平。这 4项成果分别是李兆敏教授主持完成的“胜坨油田特高含水期地层出砂规律及防砂治砂技术研究”和“泡沫冲砂技术研究” ,孙宝江教授、王瑞和教授主持完成的“欠平衡钻井井筒多相流动规律研究”及孙宝江教授主持完成的“欠平衡钻井多相流动水力参数设计和计算软件系统”。4项科研成果同时通过省级鉴定均达到国际先进水平     

“欠平衡钻井井筒多相流动规律研究”通过鉴定

由石油大学(华东 )孙宝江教授、博士生导师王瑞和教授主持完成的“欠平衡钻井井筒多相流动规律研究”近日通过了由山东省科技厅组织的专家鉴定。鉴定委员会一致认为该项研究技术路线先进 ,研究成果达到了国际先进水平。该项研究通过对空隙率波、流动湍流度、平均含气率的测量和信号分析 ,成功地揭示了流型转化机理的新特点、新规律 ;通过对多相流动中空隙率波的传播特性及多相介质压力与弹性变形关系的研究 ,为“欠平衡钻井”井筒压力的计算提供了精确和有效的方法。该项研究得到了一套适用于直井、定向井充气欠平衡钻井中的七种组分的多相…     

低压欠平衡钻井—勘探钻井中技术发展新动向(续)

介绍了国外欠平衡钻井的发展与应用,以及目前存在的主要问题。在此基础上提出了低压欠平衡钻井技术系列,它是一套特殊工作液(气体、充气液、特殊泡沫、低密度液体)、特殊压力控制(平衡、欠平衡、过平衡)、低液柱压力与特殊屏蔽暂堵相结合的技术。     

充气欠平衡钻水平井井眼净化规律研究

欠平衡钻井技术由于在提高勘探开发水平、降低钻井成本、避免储层损害等方面的优势,已被广泛应用。然而,采用充气欠平衡钻进的方式,使得水平井段的气液两相流型变化规律复杂化。通过分析水平井段岩屑颗粒受力情况,明确水平井段与直井段岩屑运移规律存在本质的区别,并建立岩屑运移数学模型。通过研究充气欠平衡钻水平井携岩问题,建立水平环空多相流流型判别模型及压降计算数学模型。最后编写计算程序,以实际钻井参数为例,验证模型,并为现场的优化钻井参数提供建议。     

磁场对泡沫钻井液流变性能的影响

泡沫钻井液是一种适用于欠平衡钻井的新型低密度钻井液。采用试验方法研究了磁场对泡沫钻井液流变性能的影响程度 ,对磁处理前后泡沫钻井液的流变参数进行了对比。结果表明 ,磁处理能明显改变泡沫钻井液的性能 ,可以使塑性粘度和视粘度减小。磁处理能影响切应力的大小 ,动切力和静切力随磁处理条件的不同而有增有减 ,但它的流体性质并未改变     

利用图版法预测欠平衡钻井井壁稳定性

与常规钻井液钻井相比,欠平衡钻井技术在提高机械钻速、保护油气层等方面有着无可比拟的优势;其中井壁稳定是欠平衡钻井过程中最为突出的问题。目前对于欠平衡钻井没有一套合理的井壁稳定分析方法,给现场钻井带来很多困难,需要进行欠平衡钻井井壁稳定性预测方法研究;通过建立坍塌周期图版来预测欠平衡钻井井壁稳定性。介绍了井壁坍塌过程动态计算模型研究、坍塌周期图版绘制、现场试验验证和现场应用。结果表明:国内外首次以坍塌周期图版的形式进行欠平衡钻井井壁稳定性动态预测,坍塌周期图版能够确定合理的钻井液密度,预测井壁坍塌的程度,为欠平衡钻井的设计和施工提供理论依据,是欠平衡钻井技术的配套技术,具有良好的推广应用前景。     

磁场对泡沫钻井液流变性能的影响

泡沫钻井液是一种适用于欠平衡钻井的新型低密度钻井液。采用试验方法研究了磁场对泡沫钻井液流变性能的影响程度，对磁处理前后泡沫钻井液的流变参数进行了对比。结果表明，磁处理能明显改变泡沫钻井液的性能，可以使塑性粘度和视粘度减小。磁处理能影响切应力的大小，动切力和静切力随磁处理条件的不同而有增有减，但它的流体性质并未改变。     

川东北河坝地区中浅部地层气体钻井出水随钻预测

以川东北河坝地区中浅部砂泥岩地层为研究对象,基于随钻测井技术,分析随钻获取地层参数资料所需工具的结构及技术特点,对地层出水层位的预测方法进行研究,建立气体钻井出水量定量预测模型.结果表明:给出的地层出水层位预测方法能够较好地预测出水层位;气体钻井受地层出水的影响和制约明显,在目前常用井眼及气体装备条件下,气体钻井的最大携水量一般小于3 m3/h,泡沫钻井的最大携水量一般小于10 m3/h;河坝地区1.0 km以内的浅部地层和沙溪庙组地层采用空气钻井,而千佛崖组地层适宜采用雾化钻井或泡沫钻井,自流井组和须家河组地层适宜采用充气钻井液或常规水基钻井液等近平衡钻井.     

“泡沫冲砂技术研究”通过鉴定

由石油大学 (华东 )博士生导师李兆敏教授主持完成的“泡沫冲砂技术研究”近日通过了由山东省科技厅组织的专家鉴定。鉴定委员会一致认为该项研究成果达到国际先进水平。科研人员针对弱胶结砂岩高含水及油田现场存在低压漏失井作业施工中作业液漏失、污染油气层的实际问题 ,根据非牛顿流体流变模式理论、多相流理论 ,在国内首次系统地研究了泡沫流体体系在油管和环空的流动特性 ,得出了固体砂粒在泡沫流体中的悬浮规律 ;通过泡沫流体性能的室内评价实验和泡沫流体的流变模式的研究 ,建立了泡沫流体流动的数学模型 ;在理论研究和室内评价实验…     

旋流分离钻井液油相的实验研究

为了保证欠平衡钻井的安全高效,需要维护钻井液性能,分离由地层进入钻井液中的原油.在分析现有技术的基础上,提出将水力旋流技术应用于欠平衡钻井过程中原油和钻井液的分离.实验探索分析了操作参数和物性参数对旋流分离效果的影响.研究结果表明,操作参数和钻井液物性显著影响旋转分离效果.随着钻井液流量、分流比的增大,旋流分离效率和系统压耗同时增大,但是随着密度差和含有浓度的增大、粘度的减小、旋流分离效率增大的同时,系统压耗则呈现减小趋势.研究结果对实际装置的研制和相关工艺技术的开发提供了理论依据.     

液基全过程欠平衡钻井停止循环连续气侵井筒瞬态流动

液基全过程欠平衡钻井井筒流动过程主要包括正常钻进时稳态气液固多相流动以及停止循环条件下的瞬态气液两相流动。建立停止循环开井条件下遇到连续气侵时井下瞬态气液两相流动特征参数变化数值模拟计算方法及数学求解模型,计算对比遇到不同气侵量的井下气液两相流特征参数变化。结果表明:较大气量条件下气体运动速度更快、顶出钻井液更多、井底流压波动更大;井口回压的施加能有效控制井下气体膨胀与井底压力波动。     

欠平衡钻井多相流模型评价分析

为了给欠平衡钻井工程设计提供切实可行的井底压力预测模型,比较了利用均匀流动方法（Guo Boyun模型）、经验公式方法（BeggsBrill模型、Orkiszewski模型、韩洪升和陈家琅模型）以及力学方法（HasanKabir模型和修正的Ansari模型）建立的三类欠平衡钻井稳定流动模型。利用FORTRAN90分别对6个模型进行了编程求解,模拟了欠平衡钻井过程的环空气液两相流动规律,预测了充气液欠平衡钻井的井底压力。并把模型预测结果和现场施工数据以及全尺寸试验井试验数据进行了验证,分别指出了6个模型的预测精度。验证结果表明用力学方法建立的修正的Ansari模型的预测精度较高,可以满足欠平衡钻井井底压力设计的工程精度要求。推荐在欠平衡钻井工程设计中使用该方法,保证全过程的欠平衡钻井,实现欠平衡钻井的经济效益。     

“泡沫酸化油层工艺技术研究”应用前景广阔

由中国石油大学（华东）泡沫流体研究中心主任、博士生导师李兆敏教授主持完成的中石化中原油田分公司重大科研项目“充气泡沫酸解堵技术研究与应用”中的“泡沫酸选择性酸化油层工艺技术研究”通过了山东省科技厅组织的专家鉴定。由中国科学院院士郭尚平等专家、教授组成的鉴定委员会一致认为该项目达到国际先进水平。该项研究成果在中原油田现场应用13井次，工艺成功率100％，施工井有效率90％，已累积增油2220t，增气116×10^4m^3，创效339万元，取得了显著的经济效益。     

KHA1-18井作业中的欠平衡钻井技术

KHA1-18井是一口水平井,该井位于也门第十区块,属法国TOTAL公司开发,设计井深3750米,水平位移600米。按甲方监督要求,该井实施欠平衡钻井技术（UBD）。本文介绍了KHA1-18井井身结构、钻具组合和井况,对实施欠平衡钻井技术至关重要的上部地层钻井泥浆设计,二开、三开钻井液设计,上班地层的防漏技术,中部地层的防卡、防漏、放喷技术,下部地层的欠平衡钻井所用的设施进行了描述。     

石油钻井项目中可循环泡沫类钻井液运用分析

普通泡沫流体含气量高,泥浆柱塞泵上水效率差,这样,不可避免的造成钻井液成本增高,严重制约了泡沫流体的广泛使用。因此,研究出一种无需反复充气和除气,可循环使用的稳定泡沫流体体系十分必要。本文从对循环泡沫钻井液体系的介绍谈起,然后分别从可循环泡沫钻井液体系配方以及循环泡沫钻井液试验性能两个方面就石油钻井项目中可循环泡沫类钻井液的运用进行分析说明。     

欠平衡钻井压差确定及井底压力控制技术

在钻井过程中只有准确掌握地层压力才能有效地确定井身结构、钻井液密度及所采用的井口装置和钻井施工措施。分析了影响欠平衡钻井负压值的各种因素并给出了负压值的设计原则。     

欠平衡钻井井底气泡生成尺寸计算方法研究

欠平衡钻井过程中气层逐渐被打开时,气体将以小气泡的形式从地层进入环空流体中,气泡进入环空后将膨胀运移,变成大气泡。因此,气泡生成半径对环空流体的流动规律有重要影响。建立不同气侵量下气泡生成直径的计算模型,并给出气侵量高低的判别标准。分析得出:井底欠压值和地层孔隙半径是影响气泡生成直径的重要因素。在欠压值恒定时,气泡直径随着表面张力和孔隙半径的增加而增大,而随钻井液密度的增加而减小;随着气体侵入量的增加,欠压值增大,钻井液密度和表面张力对气泡直径的影响减弱。     

欠平衡钻井直井段岩屑运移规律研究

欠平衡钻井技术由于具有提高钻速、及时发现和保护储层等优点,已被广泛应用。然而,地层气体进入井筒后,气液两相流型变化规律复杂。由于不同气液流型具有不同的携岩效果,因此井筒岩屑运移规律多变。首先分析单个岩屑的受力情况,建立岩屑运移数学模型。然后建立环空多相流流型判别模型及环空压力计算数学模型。最后以某井为例编制计算程序,分析相应的钻井参数及进行钻井参数优化。数值模拟结果与现场施工参数吻合。     

基于三角模糊数的煤层气欠平衡钻井风险评估模型研究

煤层气欠平衡钻井过程中存在大量不确定性,具有高投入、高风险的特点。在进行煤层气欠平衡钻井风险识别的基础上,总结出钻井风险主要来源于煤岩特性、钻井液性能和井壁稳定性3类,建立钻井风险因素的递阶层次结构模型。并针对传统层次分析法确定因素权重具有很大主观性的缺点,引入模糊数学方法,提出基于三角模糊数的风险因素权重确定方法,并确定风险因素的隶属度,最终建立煤层气欠平衡钻井风险综合评估模型。该模型能客观、定量化地评价钻井风险,确定欠平衡钻井因素的各类风险值,为煤层气欠平衡钻井提供降低规避风险提供理论依据。     

气体钻井环空携水能力研究

气体钻井在某些方面具有常规钻井液钻井不可比拟的优势,在深层海相地层勘探开发过程中能够提高钻速、降低成本、减小对储层的伤害,具有广阔的应用前景。然而,当钻遇出水地层时,岩屑若遇水水化,黏度增大,容易导致钻头泥包、井眼堵卡等井下复杂问题,影响气体钻井的安全性。依托气体钻井井筒多相流大型实验架,对出水地层气体钻井携水规律进行实验研究。着重分析了井底携水搅动、井壁湿润、液膜形成及回落、液膜波动前进等携水现象,在实验结果分析的基础上,通过对环雾流携水规律的研究,提出了气体钻井极限携水能力计算模型。模型计算结果与实验结果相吻合,表明具有现场实用价值。